Задачи для самостоятельного решения
1. 6.
2. 7.
3. 8.
4. 9.
5. 10.
ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ
1. Балка - брус, нагруженный внешними силами, перпендикулярными его оси, и работающий главным образом на изгиб.
2. Вал - брус, нагруженный парами сил, лежащими в плоскости поперечного сечения, и работающий на кручение.
3. Внецентренное растяжение или сжатие - растяжение или сжатие стержня, при котором равнодействующая внутренних сил направлена по нормали к поперечному сечению, но не проходит через его центр тяжести.
4. Внешние силы - силы, действующие со стороны какого-либо тела или системы на рассматриваемое тело или систему.
К внешним силам относятся не только активные силы (нагрузка), но и реакции связей или опор.
5. Внутренние силы - силы взаимодействия между мысленно рассеченными частями материального тела. Иначе: силы упругости, силы сопротивления, усилия.
6. Выносливость - способность материалов сопротивляться разрушению при действии повторно-переменных напряжений.
|
|
|
7. Гипотеза плоских сечений - поперечные сечения стержня, плоские до деформации остаются плоскими и после нее.
8. Главное напряжение - нормальное напряжение, действующее на площадке, касательные напряжения на которой равны нулю.
9. Главные оси инерции — две взаимно перпендикулярные оси, пересекающиеся в данной точке, относительно которых центробежный момент инерции площади поперечного сечения равен нулю, а осевые моменты инерции достигают экстремумов.
10. Главные площадки - три проведенные через данную точку тела взаимно перпендикулярных сечения, по которым касательные напряжения равны нулю.
11 . Главный центральный момент инерции - момент инерции относительно главной центральной оси инерции.
12. Главная центральная ось инерции - главная ось инерции, проходящая через центр тяжести поперечного сечения.
13. Деформация - в качественном отношении - это изменение размеров и формы тела под действием внешних сил или температуры.
14. Деформированное состояние - совокупность для одной точки тела линейных деформаций по различным направлениям и угловых деформаций в различных плоскостях.
|
|
|
15. Динамическая нагрузка- нагрузка, характеризующаяся быстрым изменением во времени ее значения, направления или точки приложения и вызывающая в элементах конструкции или в деталях машин значительные силы инерции.
16. Допускаемое напряжение - максимальное значение напряжения, которое может быть допущено в опасном сечении для обеспечения безопасности и надежности работы, необходимых в условиях эксплуатации. F = ƒ(∆ℓ)
17. Динамический коэффициент при ударе- коэффициент, на который умножают статическую нагрузку для определений напряжений при ударе или ускоренном движении системы.
18. Жесткость - способность материала элементов конструкций сопротивляться образованию упругих деформаций, возникающих под действием внешних сил.
19. Изгибающий момент - пара внутренних сил, перпендикулярная к плоскости поперечного сечения.
20. Интенсивность распределительной нагрузки - распределенная нагрузка, действующая на единицу длины или площади.
21. Касательное напряжение - составляющая полного напряжения, расположенная в плоскости сечения.
22. Консоль - балка с одним защемленным и другим свободным концом или часть балки, продолжающаяся за опору.
|
|
|
23 Концентрация напряжений - местное увеличение напряжений, происходящее при резком изменении сечения тела.
24. Критическая сила - наименьшее значение силы, при котором происходит потеря устойчивости стержня.
25. Крутящий момент — пара внутренних сил, лежащая в плоскости поперечного сечения.
К крутящему моменту сводятся касательные напряжения, возникающие в поперечном сечении при действии внешних пар сил, расположенных в плоскостях, перпендикулярных к центральной оси стержня.
Крутящий момент в поперечном сечении равен сумме моментов всех внешних сил по одну сторону от сечения, взятых относительно центральной оси стержня.
26. Кручение - тип простой деформации, при которой в поперечных сечениях стержня под действием внешних пар сил, расположенных в плоскостях, перпендикулярных к центральной оси стержня, возникают только крутящие моменты.
27. Линейная или осевая деформация — это относительное удлинение.
28. Линейное напряженное состояние - напряженное состояние тела, при котором два из трех главных напряжений равны нулю.
29. Механическое состояние материала - поведение материала под действием механической нагрузки.
Применительно к центральному растяжению образца из мягкой стали различают, например, следующие механические состояния материала: упругость, общей текучести, упрочнения, местной текучести и разрушения.
|
|
|
30. Нагрузка - совокупность активных внешних сил, действующих на рассматриваемое тело.
31. Наклеп - изменение структуры и свойств металлических материалов, вызванное пластической деформацией.
Наклеп снижает пластичность, но увеличивает предел пропорциональности и предел текучести материала.
32. Напряжение - мера распределения внутренних сил в сечении, их интенсивность.
33. Напряженное состояние - совокупность нормальных и касательных напряжений для всего множества площадок, проходящих через точку.
34. Нормальное напряжение - составляющая полного напряжения, направленная вдоль нормали к элементарной площадке сечения, на которой действует это напряжение.
35. Объемное или сложное напряженное состояние (складний напряжений стан) - напряженное состояние, при котором каждое из трех главных напряжений равно нулю.
36. Опасное сечение - поперечное сечение стержня, где возникают наибольшие напряжения, растягивающие и сжимающие.
37. От нулевой или пульсирующий цикл напряжений - изменение переменного во времени напряжения от нуля до положительного максимального значения (или от нуля до отрицательного минимального значения) в течении одного периода.
38. Пластичность - свойство материала под действием внешних сил необратимо деформироваться без разрушения.
39. Плоский изгиб - изгиб под действием внешних сил, расположенных в одной плоскости - в плоскости симметрии стержня или в главной плоскости, проходящей через линию центров изгиба.
40. Плоское напряженное состояние - напряженное состояние, при котором два из трех главных напряжений равны нулю.
41. Поперечное сечение - сечение стержня, перпендикулярное (нормальное) к его центральной оси.
42. Предел выносливости (предел усталости) - наибольшее значение максимального напряжения цикла, при котором не происходит усталостного разрушения образца из данного материала после произвольно большого числа циклов.
43. Предел пропорциональности - наибольшее напряжение, до которого применим закон Гука.
44. Предел прочности - отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец из данного материала, к начальной площади поперечного сечения образца.
45. Предел текучести - напряжение, при котором происходит быстрый рост пластической деформации без заметного увеличения нагрузки.
46. Предел упругости - наибольшее напряжение, при котором имеют место только упругие деформации.
47. Предельное состояние - состояние, при котором конструкция или сооружение перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при возведении.
48. Принцип независимости действия сил (принцип наложения, принцип суперпозиции, принцип сложения действия сил) - принцип, согласно которому суммарный результат, полученный одновременным действием нескольких сил, является суммой отдельных результатов, полученных действием этих сил в отдельности.
49. Принцип Сен-Венана - если систему внешних сил, действующую на небольшую часть упругого тела, заменить другой, статистически эквивалентной системой сил, действующей на ту же часть поверхности тела, то в точках, удаленных от места приложения упомянутой системы на расстояния, достаточно большие по сравнению с линейными размерами этой поверхности, получим практически такое же распределение напряжений и деформаций.
Принцип этот не применим для тонкостенных стержней.
50. Продольная сила - внутренняя сила, перпендикулярная к поперечному сечению и приложенная в его центре тяжести.
К продольной силе сводятся нормальные напряжения, возникающие в поперечном сечении при действии на стержень осевых сил.
Продольная сила в сечении равна сумме проекций всех внешних сил по одну сторону от сечения на продольную ось прямого стержня.
51. Продольно-поперечный изгиб - изгиб прямого стержня, в поперечных сечениях которого возникают изгибающие моменты, как от продольных, так и от поперечных нагрузок.
52. Пролет - вся балка или ее часть, расположенная между двумя соседними опорами.
53. Прочность - способность материала сопротивляться разрушению при действии внешних сил.
Прочность - способность материалов в определенных пределах и условиях воспринимать внешние нагрузки, не разрушаясь. Количественно прочность характеризуют напряжения (МПа).
54. Распределенная нагрузка - нагрузка, прилагаемая непрерывно к данной поверхности или линии.
55. Расчетная модель (схема) - упрощенное изображение конструкции, а также её элементов, принимаемое для выполнения расчета.
56. Симметричный цикл напряжений - изменение переменного напряжения от минимального до максимального значения в течение одного периода, причем максимальное и минимальное напряжения равны друг другу по модулю и противоположны по знаку.
57. Смятие - пластическая деформация местного характера, возникающая на поверхности контакта при действии сжимающих сил.
58. Сосредоточенная нагрузка — нагрузка, прилагаемая к весьма малой площади (точке).
59. Срез - разрушение, происходящее от сдвига в плоскости максимальных касательных напряжений.
60. Статическая нагрузка - нагрузка, значение, направление и место приложения которой изменяется столь незначительно, что при расчете элементов конструкций их принимают независящими от времени и поэтому пренебрегают влиянием сил инерций, обусловленной такой нагрузкой.
61. Стержень (брус) - тело, форма которого образована движением плоской фигуры (постоянной или переменной площади), при условии, что центр тяжести фигуры движется по некоторой линии и плоскость фигуры остается перпендикулярной к этой линии.
Другое, более простое определение: стержень - это геометрический объект, два размера которого (поперечные размеры) соизмеримы между собой и намного меньше третьего (длины).
62. Текучесть - свойство материала, проявляющееся в быстром росте пластических деформаций без заметного увеличения нагрузки.
63. Теории прочности - по существу, это гипотезы, стремящиеся выявить механическое состояние материала при сложном напряженном состоянии и определить, таким образом, критерии прочности материалов: условие пластичности - для упругопластических материалов, и условие прочности - для хрупких материалов.
64. Угловая деформация - это угол сдвига.
65. Ударная вязкость - способность материала сопротивляться удару, выявляемая на стандартных образцах путем удара, падающим грузом. Вязкость - способность материала сопротивляться образованию пластических деформаций.
66. Упругая линия - изогнутая ось балки в пределах упругих деформаций материала.
67. Усталость материалов - изменение механических и физических свойств материала под длительным действием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций.
68. Устойчивость сжатого стержня - способность сжатого стержня сопротивляться действию осевой силы, стремящейся вывести его из исходного состояния равновесия.
69. Хрупкость - свойство материала разрушаться без предшествующей значительной пластической деформации.
70. Чистый изгиб - тип простой деформации, при которой в поперечных сечениях стержня при действии внешних сил возникают только изгибающие моменты.
20. Т Е С Т Ы
1.Условие прочности при растяжении – сжатии: N= ∑Fi
а) σmax=Nmax /А ≤[G];
б) Nmax =σmax А;
n
в) Nmax = ∑Ni .
i=1
2.Условие прочности при сдвиге
а) Q ≤ [τ] ·А ;
б) τ max = Q / А ≤ [τ] ;
в) τ max / [τ] ≤ 1.
3.Условие прочности вала при кручении:
а) τ max = Мк · Wρ ≤ [τ];
б) τ max = | Мк | max / Wρ ≤ [τ] ,
в) | Мк | max ≤ [τ] · Wρ .
4. Условие прочности при чистом изгибе:
а) τ max + σmax ≤ [σ];
б) Wρ / σmax ≥ [σ];
в) σmax = | Мmax | / Wz ≤ [σ] .
5. Формула Эйлера при расчете устойчивости сжатого стержня:
а) Fкр =π2 Е Jmin / (μℓ)2;
б) Fкр = π2 Е Jmax / μℓ2;
в) Fкр = π2 Е А / ί min .
6. Пределы применимости формулы Эйлера
а) σкр = σт ;
б) σкр = а - вλ;
в) σкр = π2 Е .
7. Что характеризует Wρ:
а) площадь сечения
б) напряжение при кручении
в) максимальный угол поворота
8. Что характеризует Jу и Jz?
а) моменты инерции при изгибе;
б) моменты инерции при кручении;
в) моменты инерции в опасных сечениях, соответственно вала стержня.
9. Что характеризует предел выносливости.
а) прочность при изгибе
б) максимальное напряжение цикла при базовом числе циклов нагружений;
в) напряжение при симметричном цикле нагружений .
10. Справедлив ли закон Гука за пределом пропорциональности.
а) нет
б) да, при наклёпе
в) справедлив за пределом прочности
11. Коэффициент Пуассона одинаков при растяжении – сжатии.
а) да;
б) нет;
в) неодинаков до предела текучести .
12. Зависит ли “σα” и “ τα ” от наклона сечения к оси.
а) да,
б) нет,
в) зависит от наклона от 0°до 45о .
13. Сколько внутренних силовых факторов действует в сечении нагруженного твёрдого тела?
а) 4 , б) 6 , в) 3 .
14. Отличаются ли нормальные и касательные напряжения в сечениях твёрдого тела.
а) нет
б) это зависит от угла наклона к оси стержня
в) отличаются
15. Механические характеристики хрупких и пластичных материалов численно отличаются.
а) да,
б) одинаковы при сжатии,
в) неодинаковы при нагревании .
16. Всегда ли для увеличения предела упругости используют наклёп.
а) да;
б) нет;
в) при кручении .
17. Ударная нагрузка уменьшает прочность материала.
а) незначительно;
б) да;
в) не влияет на прочность .
18. Зависит ли жёсткость детали от геометрических характеристик сечения.
а) да;
б) нет;
в) зависит при переменных нагрузках .
19. Эпюры сил и моментов используют для изучения прочности и жесткости.
а) да;
б) при изгибе;
в) при определении опасных точек и участков бруса .
20. При каких видах деформаций напряжения меняются по линейному закону?
а) при растяжении-сжатии, сдвиге-срезе;
б) при кручении и изгибе;
в) при ударе .
21. Относительно главных осей инерции:
а) моменты инерции принимают экстремальное значение;
б) центробежный момент инерции равен нулю;
в) момент сопротивления равен нулю .
22. Полярный момент сопротивления используется при определении касательных напряжений в сечении вала.
а) нет;
б) да;
в) в случае сечения круглой формы .
23. Полярный момент инерции вала используется для определения его жесткости.
а) да;
б) нет;
в) для определения относительного угла закручивания .
24. Коэффициент запаса используют для определения допускаемых напряжений.
а) нет;
б) да;
в) для увеличения веса конструкции .
25. Величина главных напряжений зависит от выбора элементарного объема.
а) да;
б) нет;
в) не зависит при сдвиге-срезе .
26. На гранях элементарного объема отсутствуют касательные напряжения.
а) да, на главных площадях;
б) нет;
в) при сложном сопротивлении .
27. Наиболее часто применимы 3я и 4я теории прочности.
а) нет;
б) 3я теории прочности;
в) да .
28. Устойчивость сжатых стержней зависит от длины стержней и способа опорного закрепления стержней?
а) нет;
б) да;
в) только от способа опорного закрепления .
29. Критические напряжения при потере устойчивости больше предела текучести.
а) нет;
б) да;
в) зависят от скорости приложения осевой нагрузки .
30. Главными параметрами циклов являются:
а) σmax , σmin;
б) R= σmin /σmax , σa;
в) σT .
31. Влияет ли форма цикла (синусоидальный, прямоугольный, пилообразный) на величину предела выносливости?
а) нет,
б) да,
в) самый опасный пилообразный цикл .
32. Какой цикл изменения напряжений является самым опасным:
а) асимметричный,
б) пульсационный,
в) симметричный .
Ответы на тесты
Разделам 1-2: 1 – б; 2 – а; 3 – а; 4 – б; 5 – а.
Раздел 3: 1 – б; 2 – а; 3 – в; 4 - а; 5 – б.
Раздел 4: 1 – а; 2 – б; 3 – в; 4 – а; 5 – б.
Раздел 5: 1 – а; 2 – а; 3 – б; 4 – а; 5 – а.
Раздел 6: 1 – а; 2 – б; 3 – б; 4 – б; 5 – а.
Раздел 7: 1 – а; 2 – б; 3 – в; 4 – б.
Раздел 8: 1 – б; 2 – в; 4 – в; 5 – а.
Разделы 9-10: 1 – б; 2 – а; 3 – б; 4 – а; 5 – б.
Раздел 11: 1 – б; 2 – а и в; 3 – в; 4 – а; 5 – б.
Раздел 12: 1 – б; 2 – б; 3 – б; 4 – а; 5 – в.
Раздел 13: 1 – а; 2 – б; 3 – в; 4 – а.
Раздел 14: 1 – а; 2 – б и в; 3 – в; 4 – а; 5 – а.
Раздел 15: 1 – а и б; 2 – б; 3 – б; 4 – а; 5 – в.
Раздел 16: 1 – в; 2 – а; 3 – б; 4 – а; 5 – а.
22. Литература
1. Буланов Э.А. Решение задач по сопротивлению материалов. М.: Высшая школа, 1994, 206 с.
2. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989, 624 с. (все годы издания)
3. Долинский Ф.В., Михайлов Н.М. Краткий курс сопротивления материалов. М.: Высшая школа, 1988, 432 с.
4. Миролюбов И.Н. и др. Пособие к решению задач по сопротивлению материалов. М.: Высшая школа, 1969,482 с.
5. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов, М.: Наука, 1986, 512 с. (все года издания)
6. Стёпин П.А. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа. (все года издания)
7. Шевелёв И.А. Справочные таблицы по сопротивлению материалов. 1994, 40 с.
8. Шевелёв И.А., Мозжухина Г.Л. Основы расчёта на прочность. 2003, 80 с.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 148; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!